Processo e attrezzatura per semiconduttori: processo e attrezzatura per deposizione di film sottili

La deposizione di film sottili è la deposizione di uno strato di pellicola in nanoscala sul substrato, e poi ripetuti processi come l'incisione e la lucidatura, per creare molti strati conduttivi o isolanti sovrapposti, e ogni strato ha un modello di linea progettato. In questo modo, i componenti e i circuiti semiconduttori sono integrati in un chip con una struttura complessa.

La deposizione di film sottili è suddivisa in tre categorie principali:

◈ Deposizione chimica da vapore (CVD) ◈ Deposizione chimica da vapore (CVD)

◈ Deposizione fisica da vapore (PVD) ◈ Deposizione fisica da vapore

◈ ALD (Deposizione di strati atomici) ALD (Deposizione di strati atomici)

Di seguito esploriamo in dettaglio la tecnologia di deposizione di film sottili da queste tre categorie

Processo di deposizione chimica da vapore (CVD)

La deposizione chimica da vapore (CVD) forma una pellicola sottile sulla superficie del substrato mediante decomposizione termica e/o reazione di composti gassosi. I materiali dello strato di pellicola che possono essere realizzati con il metodo CVD includono carburi, nitruri, boruri, ossidi, solfuri, seleniuri, tellururi e alcuni composti metallici, leghe, ecc.

Processo di deposizione fisica da vapore (PVD)

In condizioni di vuoto, utilizzando metodi fisici, il materiale di superficie della fonte del materiale (solido o liquido) viene vaporizzato in atomi gassosi, molecole o parzialmente ionizzato in ioni e, tramite il processo a gas a bassa pressione (o plasma), il film con una funzione speciale viene depositato sulla superficie della tecnologia del substrato. La deposizione fisica da vapore può non solo depositare film metallici, film di lega, ma anche depositare composti, ceramiche, semiconduttori, film polimerici e così via.

Esistono anche vari processi per la deposizione fisica da vapore:

◈Rivestimento sotto vuoto a film sottile

◈Rivestimento Sputter PVD-Sputtering

◈ Rivestimento ionico

Processo di deposizione di strati atomici (ALD)

La deposizione a strati atomici (ALD) è una tecnologia di deposizione di film sottili ad alta precisione basata sulla deposizione chimica da vapore (CVD), che deposita il materiale strato per strato sulla superficie del substrato sotto forma di un singolo film atomico basato sulla fase di vapore chimico.

A differenza della CVD tradizionale, nel processo di deposizione dell'ALD il precursore della reazione viene depositato alternativamente e la reazione chimica del nuovo film atomico è direttamente correlata allo strato precedente, in modo che in ogni reazione venga depositato solo uno strato di atomi.

In ogni reazione viene depositato solo uno strato di atomi, che ha le caratteristiche di crescita autolimitata, in modo che il film possa essere conforme e depositato sul substrato senza fori. Pertanto, lo spessore del film può essere controllato con precisione controllando il numero di cicli di deposizione.

ALD può depositare materiali tra cui metalli, ossidi, composti di carbonio (azoto, zolfo, silicio), vari materiali semiconduttori e materiali superconduttori. Con l'integrazione di circuiti integrati sempre più elevata, le dimensioni diventano sempre più piccole, il mezzo di gate ad alta costante dielettrica (alta k) sostituisce gradualmente il tradizionale gate in ossido di silicio e il rapporto di aspetto diventa sempre più grande, il che pone requisiti più elevati sulla capacità di copertura dei passaggi della tecnologia di deposizione, quindi ALD è stato utilizzato sempre di più come un nuovo processo di deposizione in grado di soddisfare i requisiti di cui sopra.

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